Пределы, прогнозы, управление хаосом

Каждая фундаментальная теория не только открывала новые возможности, но и очерчивала пределы нынешнего знания, лишала иллюзий, а с ними и определенных надежд. Классическая механика лишила надежды создать вечный двигатель первого рода, способный совершать работу без затрат энергии. Термодинамика показала невозможность вечного двигателя второго рода, основанного на передаче тепла от холодного тела к горячему без изменения окружающей среды. Квантовая механика выявила запрет на сколь угодно точное одновременное измерение координаты и импульса микрочастицы. Наконец, теория относительности показала, что невозможность передавать информацию со скоростью, большей скорости света в вакууме, лежит в фундаменте современного естествознания.

Одно из принципиальных достижений синергетики и прикладной математики XX в. связано с выявлением ограничений в области прогноза. Великий математик и астроном, живший в наполеоновскую эпоху, Пьер Симон Лаплас утверждал, что ум, достаточно мощный, чтобы рассчитать в соответствии с законами Ньютона движение всех тел во Вселенной, измерив в какой-то момент времени их скорость и положение, будет способен заглянуть как угодно далеко в будущее и прошлое. Это утверждение о возможности глобального прогноза получило название лапласовского детерминизма.

Сомнение в этом было высказано в 1951 г. в рассказе замечательного американского фантаста Рэя Брэдбери «И грянул гром» (вспомним про междисциплинарность). Там путешественник во времени, охотясь на динозавров, нечаянно сошел с предписанной тропы и раздавил золотистую бабочку. Это необратимо изменило будущее и имело трагические последствия. В 1963 г. Эдвард Лоренц показал, что точно таким же образом дело обстоит в очень простых системах. Он показал, что в них есть горизонт прогноза — предельное время, на которое мы могли бы предсказать состояние системы (динамический прогноз), как бы точно мы ни знали ее начальное положение. Имея дело с большими временными отрезками, нам остается уповать на статистику (вероятностный прогноз). Иными словами, глобальный прогноз невозможен, как бы ни были совершенны модели, эффективны алгоритмы и мощны компьютеры.

Прогноз — основная цель научного поиска. Поэтому принципиальный вывод о существовании горизонта прогноза касается самих основ современной науки.

Эти исследования вывели на авансцену современного научного знания динамический хаос. Это хаотическое, непериодическое поведение в динамических системах, в которых будущее состояние однозначно определяется настоящим. Пример такого хаоса в простейшей системе, предложенной Лоренцем, дает странный аттрактор (см. рис. 4) в фазовом пространстве. Точки в этом пространстве характеризуют возможные состояния системы, траектории — ее динамику. Грубо говоря, точка крутится в этом случае некоторое время около одного «мотка траекторий», а потом перескакивает к другому, и время этого перескока в значительной мере случайно. Хаос в этом обличье представляется как сверхсложная организация.

Однако ограничения на возможность предвидеть, горизонт прогноза и динамический хаос дают и новые возможности — возможности для управления хаосом. Малые точные воздействия могут критическим образом повлиять на систему. Имеет место эффект бабочки — взмах крыльев бабочки в определенном месте может вызвать разрушительный ураган через две-три недели. Грубо говоря, по телефону можно разваливать государства.

Идеи управления хаосом доведены до уровня высоких гуманитарных технологий. Система имеет разную чувствительность в разных точках фазового пространства (см. рис. 5), поэтому надо выбирать наиболее восприимчивые точки системы, окна уязвимости. Другая особенность состоит в том, что пространство нашего мира многомерно и неоднородно.

В нем есть области русел, где горизонт прогноза велик, и чтобы управлять им в штатном режиме, надо следить всего за несколькими параметрами.

Однако в нем есть и области джокеров (джокер — идеальная карта, которую можно назначить любой другой, что расширяет поле возможностей и увеличивает степень неопределенности). Если система попадает в область джокера, то обычно не удается «просчитать» ситуацию. В социальных системах в эти кризисные, критические моменты на первый план выходят смыслы, ценности, ожидания, представления о будущем, порой субъективные или даже случайные факторы [9].

И здесь вновь практики и гуманитарии опередили математиков (междисциплинарность), а технологии обогнали научную теорию. Дж. Сорос выдвинул концепцию создания хаоса на мировом финансовом рынке и управлении им [10]. По его идее, систему можно ввести в область джокера. И в то время, пока остальные игроки действуют в штатном режиме, считая, что система находится в области русла, тот, кто осознал, что объект уже в области джокера, получает решающее преимущество. Ему в руки попадают другие рычаги (речь может идти об информационном, рефлексивном управлении процессами, когда ожидаемый или искаженный образ реальности становится более важным, чем сама реальность). Сорос оценивал эти подходы как наиболее перспективные механизмы спекуляций на фондовом рынке и рынке валют и предупреждал о крайней опасности использования таких алгоритмов в глобальном масштабе. Однако услышан не был. Произошедший кризис в большой степени подтверждает его предвидение.